[發明專利]基于并行遺傳重采樣的粒子濾波技術有效
| 申請號： | 201010121623.6 | 申請日： | 2010-03-10 |
| 公開（公告）號： | CN101807900A | 公開（公告）日： | 2010-08-18 |
| 發明（設計）人： | 叢麗;秦紅磊;李子昱 | 申請（專利權）人： | 北京航空航天大學 |
| 主分類號： | H03H17/00 | 分類號： | H03H17/00;G06N3/12 |
| 代理公司： | 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251 | 代理人： | 李新華 |
| 地址： | 100190*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 并行 遺傳 采樣 粒子 濾波 技術 | ||
1.基于并行遺傳重采樣算法的改進粒子濾波方法，其特征在于實現步驟如下：
(1)圍繞初始概率分布采樣得到Ns個初始粒子，并為Ns個初始粒子分別設定初始權重；
(2)通過k-1時刻的Ns個粒子濾波估計，圍繞狀態轉移概率密度進行粒子采樣，從中 產生新的Ns個粒子；Ns為自然數；
(3)對所述Ns個粒子的初始權重分別進行權重更新，得到每個粒子的權重；
(4)利用并行遺傳重采樣方法對粒子群進行優化，所述并行遺傳重采樣方法實現步驟 為：
(4.1)由步驟(2)、(3)產生Ns個個體組成的種群為初始種群G(t)，計算得到的粒 子權重為初始適應度；t為遺傳代數計數器；
(4.2)按信息交換模型劃分G(t)為n組群體：G(t)＝{G1(t)，G2(t)，…，Gi(t)，…，Gn(t)}， 其中，n為分組個數，分組數由并行運算單元的個數而定，每組的粒子個數為Ns/n；
(4.3)分組計算各Gi(t)中個體的適應度，并對各分組群體Gi(t)進行獨立的遺傳選擇、 交叉、變異操作得到各組的子代種群Gi″′(t)，其中i＝1，2，…，n；
(4.4)分組計算各Gi″′(t)中個體的適應度，由信息交換模型進行各Gi″′(t)之間的信息交 換，得到下一代群體Gi(t+1)，若種群適應度或遺傳代數達到設定門限，則輸出計算結果，否 則轉到步驟(4.2)，其中i＝1，2，…，n；
(5)對并行遺傳重采樣優化后的帶權粒子群加權后就得到了k時刻的濾波結果。
2.根據權利要求1所述的基于并行遺傳重采樣算法的改進粒子濾波方法，其特征在于： 所述步驟(4.4)中的信息交換模型為島嶼模型，對子群體的信息交換包括如下步驟：
(4.4.1)在遺傳進化操作過程中，每個子群體分別在不同的處理機上進行獨立的遺傳 進化操作；
(4.4.2)經過一定時間間隔后，隨機在不同處理機上的子群體之間交換個體信息，即 隨機的將某一子群體中的最佳個體復制到其他的子種群中去；
(4.4.3)若是單處理機進行偽并行遺傳操作時，可為每個子群體隨機劃分大小不等的 遺傳操作時間片后串行操作，所有子群體完成本時間片的遺傳操作后，再進行信息交換。
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